机械臂姿态传感单元的制作方法

1.本技术涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种机械臂姿态传感单元。

背景技术：

2.复合机器人集成有手臂功能和行走功能，在工业生产中应用越来越广泛，复合机器人机械臂的周围一般都会安装传感单元，以用于获取待抓取物和机械臂之间位置情况。
3.目前的传感单元可以采用3d视觉传感器同时获取待抓取物和机械臂的位置情况，这种技术虽然精度非常高，但是价格十分昂贵；另外部分传感单元可以采用2d视觉传感器来获取待抓取物的位置情况，采用位移传感器来获取机械臂的位置情况，这种技术只能感知机械臂z方向高度，无法感知机械臂wpr方向姿态，最终实现的精度依旧
±
1mm，存在精度不高、成本高、集成难度大的问题，所以常规机器人的传感单元存在精度不高、成本高、集成难度大的问题，故而有待改进。

技术实现要素：

4.本技术提供一种机械臂姿态传感单元，以改善以下技术问题：常规机器人的传感单元精度不高、成本高、集成难度大。
5.本技术提供一种机械臂姿态传感单元，采用如下的技术方案：
6.一种机械臂姿态传感单元，安装于机器人机械臂上且包括外盒，所述外盒内设置有用于感知机械臂xyr方向位移的平面视觉相机，所述平面视觉相机从所述外盒的一个侧面露出，所述外盒的其他三个侧面分别设置有安装部，每一个所述安装部上均安装有一个用于感知机械臂z方向位移的位移传感器，三个所述位移传感器呈三角形布置。
7.通过采用上述技术方案，平面视觉相机可以感知机械臂xyr方向位移，位移传感器可以感知机械臂z方向位移，三个所述位移传感器所采集到的三个点位的移位数据，用于计算出机械臂的wpr方向位移，即机械臂的姿态数据，精度更高，而且结构简单制作方便，成本较低、集成难度小。
8.可选的，所述平面视觉相机位于所述外盒的正中间，其中两个所述位移传感器位于所述平面视觉相机的两侧且对称布置。
9.通过采用上述技术方案，上述对称式设计，更有利于感知位移。
10.可选的，其中两个所述位移传感器、所述平面视觉相机位于第一直线上，剩下一个所述位移传感器、所述平面视觉相机位于第二直线上，所述第一直线和所述第二直线垂直。
11.通过采用上述技术方案，在对称式设计的基础上，整个传感单元的重心更靠近中心，结构更稳固，更有利于感知位移。
12.可选的，所述安装部固定于所述外盒，所述位移传感器与所述安装部远离所述外盒的端部可拆卸装配。
13.通过采用上述技术方案，方便更换新的位移传感器，维护维修更简单。
14.可选的，所述位移传感器与所述安装部之间通过多个螺钉相装配。
15.通过采用上述技术方案，螺钉的装配方式，不仅牢固，不易松动，而且拆卸再组装也很方便。
16.可选的，所述安装部远离所述外盒的端部设置有容纳所述螺钉帽部的沉槽。
17.通过采用上述技术方案，沉槽具有隐藏螺钉帽部的效果，进而有效避免螺钉帽部凸出。
18.可选的，所述外盒为长方体结构，所述安装部为板状结构，所述安装部垂直于所述外盒与其最临近的侧面。
19.通过采用上述技术方案，具有结构更加稳定、安装更方便的优点。
20.可选的，所述位移传感器为激光位移传感器且具有微动聚焦透镜。
21.通过采用上述技术方案，激光位移传感器具有精度更高的优点，而且微动聚焦透镜可以适配感知不同距离的平面。
22.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
23.平面视觉相机可以感知机械臂xyr方向位移，位移传感器可以感知机械臂z方向位移，三个所述位移传感器所采集到的三个点位的移位数据，用于计算出机械臂的wpr方向位移，即机械臂的姿态数据，精度更高，而且结构简单制作方便，成本较低、集成难度小。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本技术实施例的机械臂姿态传感单元的结构示意图。
26.附图标记说明：
27.1、外盒；2、平面视觉相机；3、安装部；31、沉槽；4、位移传感器；41、微动聚焦透镜；5、螺钉。
具体实施方式
28.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
29.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
30.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
31.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
32.以下结合附图1对本技术作进一步详细说明。
33.本技术实施例公开一种机械臂姿态传感单元。参照图1，机械臂姿态传感单元安装于机器人机械臂上且包括外盒1，外盒1内设置有用于感知机械臂xyr方向位移的平面视觉相机2，平面视觉相机2从外盒1的一个侧面露出，外盒1的其他三个侧面分别设置有安装部3，每一个安装部3上均安装有一个用于感知机械臂z方向位移的位移传感器4，三个位移传感器4呈三角形布置。
34.平面视觉相机2位于外盒1的正中间，其中两个位移传感器4位于平面视觉相机2的两侧且对称布置，上述对称式设计，更有利于感知位移。
35.其中两个位移传感器4、平面视觉相机2位于第一直线上，剩下一个位移传感器4、平面视觉相机2位于第二直线上，第一直线和第二直线垂直。在对称式设计的基础上，整个传感单元的重心更靠近中心，结构更稳固，更有利于感知位移。
36.安装部3固定于外盒1，位移传感器4与安装部3远离外盒1的端部可拆卸装配，方便更换新的位移传感器4，维护维修更简单。
37.位移传感器4与安装部3之间通过多个螺钉5相装配，螺钉5的装配方式，不仅牢固，不易松动，而且拆卸再组装也很方便。
38.安装部3远离外盒1的端部设置有容纳螺钉5帽部的沉槽31，沉槽31具有隐藏螺钉5帽部的效果，进而有效避免螺钉5帽部凸出。
39.外盒1为长方体结构，安装部3为板状结构，安装部3垂直好焊接于外盒1与其最临近的侧面，具有结构更加稳定、安装更方便的优点。
40.位移传感器4为激光位移传感器且具有微动聚焦透镜41，激光位移传感器具有精度更高的优点，而且微动聚焦透镜41可以适配感知不同距离的平面。
41.本技术实施例一种机械臂姿态传感单元的实施原理为：
42.平面视觉相机2可以感知机械臂xyr方向位移，位移传感器4可以感知机械臂z方向位移，三个位移传感器4所采集到的三个点位的移位数据，用于计算出机械臂的wpr方向位移，即机械臂的姿态数据，精度更高，而且结构简单制作方便，成本较低、集成难度小。
43.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：

1.一种机械臂姿态传感单元，其特征在于，安装于机器人机械臂上且包括外盒(1)，所述外盒(1)内设置有用于感知机械臂xyr方向位移的平面视觉相机(2)，所述平面视觉相机(2)从所述外盒(1)的一个侧面露出，所述外盒(1)的其他三个侧面分别设置有安装部(3)，每一个所述安装部(3)上均安装有一个用于感知机械臂z方向位移的位移传感器(4)，三个所述位移传感器(4)呈三角形布置。2.根据权利要求1所述的机械臂姿态传感单元，其特征在于，所述平面视觉相机(2)位于所述外盒(1)的正中间，其中两个所述位移传感器(4)位于所述平面视觉相机(2)的两侧且对称布置。3.根据权利要求2所述的机械臂姿态传感单元，其特征在于，其中两个所述位移传感器(4)、所述平面视觉相机(2)位于第一直线上，剩下一个所述位移传感器(4)、所述平面视觉相机(2)位于第二直线上，所述第一直线和所述第二直线垂直。4.根据权利要求1所述的机械臂姿态传感单元，其特征在于，所述安装部(3)固定于所述外盒(1)，所述位移传感器(4)与所述安装部(3)远离所述外盒(1)的端部可拆卸装配。5.根据权利要求4所述的机械臂姿态传感单元，其特征在于，所述位移传感器(4)与所述安装部(3)之间通过多个螺钉(5)相装配。6.根据权利要求5所述的机械臂姿态传感单元，其特征在于，所述安装部(3)远离所述外盒(1)的端部设置有容纳所述螺钉(5)帽部的沉槽(31)。7.根据权利要求1所述的机械臂姿态传感单元，其特征在于，所述外盒(1)为长方体结构，所述安装部(3)为板状结构，所述安装部(3)垂直于所述外盒(1)与其最临近的侧面。8.根据权利要求1所述的机械臂姿态传感单元，其特征在于，所述位移传感器(4)为激光位移传感器且具有微动聚焦透镜(41)。

技术总结

本申请涉及一种机械臂姿态传感单元，安装于机器人机械臂上且包括外盒，所述外盒内设置有用于感知机械臂XYR方向位移的平面视觉相机，所述平面视觉相机从所述外盒的一个侧面露出，所述外盒的其他三个侧面分别设置有安装部，每一个所述安装部上均安装有一个用于感知机械臂Z方向位移的位移传感器，三个所述位移传感器呈三角形布置。本申请具有以下可预期的技术效果：精度更高，而且结构简单制作方便，成本较低、集成难度小。集成难度小。集成难度小。